Kantonsschule Trogen 1 Gf Chemie: Praktikum 15: Halogene ...

Datum: Name: Klasse:(iv)Tabelle für die Auswertung der ExperimenteExperiment Beobachtungen ErklärungenVORVERSUCH:Ausschütteln der Halogeneaus den wässerigen Lösungenmit Hexan:1. In drei Reagenzgläserwerden je ca. 10 mL Chlorwasser,Bromwasser undIodwasser gegeben.2. Darüber werden ca. 2 mLHexan geschichtet.3. Die verschlossenen Reagenzgläserwerden kräftiggeschüttelt.Kantonsschule Trogen 2 Gf Chemie: Praktikum 15: Halogene

Datum: Name: Klasse:Experiment Beobachtungen ErklärungenBLenkung(i)EinführungDie Gruppe VII des Periodensystems der Elemente ist eine höchst interessante Gruppe. Sieenthält die Elemente Fluor, Chlor, Brom und Iod. Diese sehr reaktiven nicht-metallischenElementarstoffe werden Halogene genannt, vom Griechischen „Salzbildner“. Sie haben diesenNamen erhalten, weil sie mit Metallen reagieren und Salze bilden, die Metall-Halogenide. DieNatrium- und Kaliumhalogenide werden aus Meerwasser gewonnen, welches unterschiedlicheGehalte dieser Salze aufweist. (Chlorid, 3%; Bromid, 0.0008 %; Iodid, 0.00008%). DieElementarstoffe (Halogene) können durch Schmelz-Elektrolyse dieser Halogenide gewonnenwerden.Das Verhalten der Halogene bzw. der Halogenide in Redoxprozessen ist äusserst vielfältig.Halogene sind Oxidationsmittel. Halogenide andererseits sind Reduktionsmittel. Über ihrerelative Stärke gibt die Tabelle der Redox-Reihe Auskunft. (S. 1)Du wirst heute etwas über das Redox-Verhalten von Halogenen und Halogeniden erfahren. Auspraktischen Gründen klammern wir allerdings Fluor aus. In diesem Praktikum bekommst duKantonsschule Trogen 3 Gf Chemie: Praktikum 15: Halogene

Datum: Name: Klasse:keine Arbeitsvorschriften. Du bist frei darin, was du untersuchen möchtest. Es gibt vieleMöglichkeiten. Das Ziel ist, etwas über das Redox-Verhalten der Halogene und der Halogenidezu lernen.(ii)Hintergrund-InformationenUm die Stärken verschiedener Reduktionsmittel miteinander vergleichen zu können, lässt mansie mit ein und demselben Oxidationsmittel reagieren. Umgekehrt können verschiedeneOxidationsmittel mit einem „Standard-Reduktionsmittel“ versetzt werden, und damit miteinanderverglichen werden. So erhalten Sie eine Redox-Reihe.Wenn du deine Befunde mit den Daten der Normal-Potentiale (S. 1) vergleichst, musst duallerdings auch die Konzentrationen in Betracht ziehen. Die sind nämlich meist wesentlichkleiner als 1 mol/L, was den Standard-Bedingungen entsprechen würde.Ausserdem sagt die Redox-Reihe nichts über die Geschwindigkeit aus, mit der dasGleichgewicht eingestellt wird. Es ist also durchaus möglich, dass eine Reaktion theoretischgemäss der Redox-Reihe ablaufen kann, und es aber nicht tut, weil die Aktivierungsenergiehoch ist. In solchen Fällen bringt ein Erwärmen der Reagenzien oft das erwartete Resultat.(iii)Zielsetzung und VersuchsplanungSchau dir sich die Palette der Chemikalien gut an, und überlege dir, welche Experimente du mitdiesen Halogenen, Halogeniden und anderen Chemikalien durchführen möchtest. Wähle Test-Reaktionen so, dass du die Stärke der wässerigen Lösungen der Halogene als Oxidationsmittelbzw. die Stärke der Halogenide als Reduktionsmittel gegenseitig abstufen kannst. Schreibedeine Zielsetzung konkret auf.Dazu ein paar Hinweise:Angesäuertes Wasserstoffperoxid ist ein starkes Oxidationsmittel. Gegenüber starkenOxidationsmitteln jedoch wirkt es reduzierend.Auch Nitrit-Ionen können sowohl oxidierend, als auch reduzierend wirken.Konzentrierte Schwefelsäure wirkt viel stärker oxidierend als verdünnte. Sie wird dabei zuSchwefeldioxid bzw. Schwefliger Säure reduziert.Kupfer(II)-Ionen sind schwache Oxidationsmittel.Blei(II)- und Silber(I)-Ionen bilden schwerlösliche Salze mit Halogenid-Ionen.Die unpolaren Halogenmoleküle sind schlecht löslich in Wasser, aber gut löslich inHexan, worin sie farbige Lösungen bilden. Wenn du also die Bildung von Halogenenvermutest, schüttle die wässerige, verdünnte Lösung mit Hexan aus. (Vorversuch)Von der Landolt-Reaktion erinnerst du dich vielleicht, dass eine Stärkelösung für denIodnachweis verwendet werden kann. Dabei entsteht der blauschwarze Iod-Stärke-Komplex.Nun entwirf bitte einen Versuchsplan, nach welchem du deine Experimente durchführen willst.Benütze dazu die Tabelle auf S. 2.Nach 10 Minuten besprichst du deinen Plan mit deinem Gruppenkollegen. Dazu hast du 5Minuten Zeit. Vielleicht können beide Pläne durchgeführt werden, oder auch nur einer vonbeiden, je nach Zeitaufwand. Beginne mit dem kürzeren Plan, denn die praktische Arbeit dauertnur 50 Minuten.Kantonsschule Trogen 4 Gf Chemie: Praktikum 15: Halogene

Datum: Name: Klasse:(iv)Praktische ArbeitNun folgt die praktische Arbeit während 50 Minuten. Wenn nötig, kannst du den Versuchsplanändern und deinen Resultaten anpassen. Aber vermeide es, einfach blindlings alles mit allemzu mischen. Gehe nach einem bestimmten System vor.Arbeite in der Kapelle mit Schutzbrille.VorversuchGib in vier Reagenzgläser 10 mL der wässerigen Lösungen der Halogene undüberschichte diese mit 2 mL Hexan.Verschliesse die Reagenzgläsers mit einem Stopfen und schüttle diese kräftig.Beobachte die Farbe der Hexanphase.Proben mit Hexan dürfen nicht auf der Flamme erhitzt werden.Allgemeines Vorgehen:Du kannst die Halogenide in fester Form verwenden, und du solltest aber v.a. auch diewässerigen Lösungen davon verwenden.Lege ca. 5 mL der wässerigen Lösungen der Halogene bzw. der Halogenide in einemReagenzglas vor und gib die anderen Reagenzien langsam tropfenweise zu bis dieseschliesslich im Überschuss vorliegen.Gib den Reaktionen genügend Zeit. Lass die Reagenzgläser im Ständer stehen, undbeobachte nach ein paar Minuten nochmals.Du kannst die Mischungen auch vorsichtig erwärmen.Behandlung von ausgefällten Feststoffen:Nutsche ausgefällte Feststoffe ab. Prüfe ihre Löslichkeit in Ammoniak.Test für GaseWenn sich Gase entwickeln, prüfe sie mit einem feuchten pH- undPapierstreifen.einem Iodid-Stärke-Arbeiten mit konzentrierter Schwefelsäure:Gib die Säure langsam tropfenweise zu, damit keine Spritzer durch Überhitzungverursacht werden können. Niemals Lösungen in vorgelegte konzentrierte Schwefelsäuregeben.(v)Beobachtungen und BerichtSchreibe schon während dem Experimentieren stichwortartig deine Beobachtungen auf.Überlege dir, wie du sie ordnen könntest.Nach Ablauf der 50-minütigen praktischen Arbeit kannst du nun 10 Minuten Pause machen.In den nächsten 20 Minuten schreibst du Beobachtungen und Interpretationen im Detail auf inder Tabelle auf S. 2, jeder für sich.Die Beobachtungen beinhalten Farbänderungen, Gasentwicklungen, Wärmetönungen undAusfällungen. Mache deutlich, bei welchem Schritt im Experiment du die Beobachtungengemacht hast. Als Bericht gib mir bitte die sauber ausgefüllte Tabelle auf S. 2 ab.Kantonsschule Trogen 5 Gf Chemie: Praktikum 15: Halogene